CN220677380U - 一种sncr及scr脱硝的附属脱硝剂系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统，包括制备储存及输送一体单元，以及喷射单元；制备储存及输送一体单元包括：制备储存一体罐，包括用于制备特定浓度的脱硝剂溶液的制备区域，以及用于接收并储存所述制备区域内制备得到的脱硝剂溶液的储存区域；稀释水注入机构；脱硝剂注入机构；输送机构，用于将储存区域内的脱硝剂溶液输送至喷射单元。本实用新型主要由1套制备储存及输送一体单元和1套喷射单元组成，其中制备储存及输送一体单元内具有制备储存一体罐内的制备区域进行溶解稀释配置为能满足直接喷入的特定浓度的脱硝剂溶液，配置好的脱硝剂溶液再进入储存区域内进行储存，与传统工艺比省去了在线稀释系统及其配套设施。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保处理领域，具体涉及一种SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统。
背景技术
以往大型机组SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统（以尿素法为例）主要由1套制备系统、1套储存及输送系统、1套在线稀释系统、1套喷射单元组成。
制备系统：主要设备有脱硝剂溶解罐（设蒸汽加热管，搅拌器及斗提机等）和脱硝剂溶解泵。首先脱硝剂在脱硝剂溶解罐进行加热溶解，然后由脱硝剂溶解泵输送至脱硝剂储存系统。
储存及输送系统：主要设备为脱硝剂储罐和脱硝剂输送泵（常规采用多级离心泵，可选型的最小流量的泵为1m³/h）。制备系统制备好的脱硝剂溶液经脱硝剂溶解泵输送至储存系统贮存后再由脱硝剂输送泵输送至脱硝剂热解炉或脱硝剂蒸发器进行热解或蒸发。
在线稀释系统：主要设备为除盐水储罐及除盐水输送泵。当锅炉出口的NOx浓度变化时，送入炉内的脱硝剂的量也随之变化，这将导致送入喷射器的流量发生变化。若喷射器的流量变化太大，将会影响到雾化喷射效果，从而影响脱硝率和脱硝剂残余并且影响锅炉的稳定运行。因此，设计了在线稀释系统，用来保证在运行工况变化时喷嘴中流体流量基本不变。特定浓度的脱硝剂溶液从储罐输出后，增加了一路稀释水（除盐水）混入输送管路，来稀释溶液，通过监测在线稀释水流量和脱硝剂溶液流量来调节最终的脱硝剂溶液浓度以满足不同负荷的要求。
喷射单元：主要设备为计量分配模块，喷射区计量分配模块是一级模块，每个模块由若干个流量测量设备和阀门设备组成。该模块连接并响应来自机组的控制信号，自动调节脱硝剂流量，对NOx水平、锅炉负荷、燃料或燃烧方式的变化做出响应，打开或关闭喷射区或控制其质量流量。
在线配制稀释好的脱硝剂溶液将送到喷射层，喷枪喷射所需的雾化介质采用压缩空气。喷射层的压缩空气管路设有压力调节、压力测量，各个喷枪均有两路进介质，一路脱硝剂溶液，一路压缩空气。双流体在喷枪内混合后经喷枪雾化到达70um以下，喷入脱硝剂喷入点（如SCR脱硝是喷入到脱硝剂热解炉或脱硝剂蒸发器，SNCR项目是喷入锅炉最佳反应温度窗口-如屏过进口烟道或炉膛出口烟道）。
这种工艺系统主要是针对脱硝剂消耗量高的工况而设计的，运用于大中型锅炉时很是可靠，其缺点是不能灵活运用于微小型锅炉的脱硝。
微小型锅炉脱硝所需的脱硝剂耗量极低，以上工艺系统所有设备的选型都是针对脱硝剂效果量大的大中型锅炉的脱硝，即使在选型设计时选的是设备生产厂家所能提供的最小型号，其所能调节的范围区间也远高于微小型锅炉脱硝剂所需量，无法做到精准灵活调节，特别容易喷入过量的脱硝剂致使氨逃逸等性能指标严重超标。以往有些工程公司为了解决这个问题，加大在线稀释系统除盐水的喷入量，这样在一定程度上是能减少氨逃逸超标的可能，但这会给烟气中带入大量水分，微小型锅炉烟气量本身就小，大量水分进入烟道将会带走很大一部分热量，从而使烟气温降骤降，后续的脱硝反应没有处于最佳反应温度，所以效率低，难以实现NOx的达标排放。
同时，微小型锅炉脱硝工程预算都不高，无法承受本工艺系统昂贵的成本投入。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统，包括制备储存及输送一体单元，以及喷射单元；所述制备储存及输送一体单元包括：
制备储存一体罐，包括用于制备特定浓度的脱硝剂溶液的制备区域，以及用于接收并储存所述制备区域内制备得到的脱硝剂溶液的储存区域；
稀释水注入机构，用于向所述制备区域内注入稀释水；
脱硝剂注入机构，用于向所述制备区域内注入脱硝剂；
输送机构，用于将所述储存区域内的脱硝剂溶液输送至所述喷射单元。
本实用新型主要由1套制备储存及输送一体单元和1套喷射单元组成，其中制备储存及输送一体单元内具有制备储存一体罐内的制备区域进行溶解稀释配置为能满足直接喷入的特定浓度的脱硝剂溶液，配置好的脱硝剂溶液再进入储存区域内进行储存，与传统工艺比省去了在线稀释系统及其配套设施。
作为优选，所述制备储存一体罐分隔为上部区域和下部区域，所述上部区域和下部区域之间具有连通管道以及阀门，所述上部区域形成所述制备区域，所述下部区域形成所述储存区域。
本实用新型中备储存一体罐由上下两部分组成，上部为制备区域，内部设有搅拌器，下部为储存区域。
首先，脱硝剂在制备区域内进行溶解稀释配置为能满足直接喷入的特定浓度，然后，开启制备区域至储存区域管道上的阀门（可以采用自动阀），使稀释到特定浓度的脱硝剂溶液自流至储存区域，储存于储存区域的脱硝剂溶液最后经输送泵输送至喷射单元进行喷射。
本实用新型中制备区域和储存区域之间仅由一段管道+一个阀门替代传统工艺中的脱硝剂溶解泵及其附属管道阀门等配套设施，结构简单，降低了设备成本。
作为优选，所述稀释水注入机构包括与所述制备储存一体罐连接的稀释水注入管路。
作为优选，所述稀释水注入机构还包括设置于所述稀释水注入管路上的手动阀和/或自动阀。
作为优选，所述脱硝剂注入机构包括与所述制备储存一体罐连接的脱硝剂注入管路或脱硝剂投料斗。
作为优选，所述脱硝剂注入机构还包括设置于所述脱硝剂注入管路或脱硝剂投料斗上的手动阀和/或自动阀，以及流量测量装置。
本实用新型中输送机构的结构形式有多种，可以采用现有多种形式，作为优选，所述输送机构包括输送泵。
作为优选，所述输送泵采用变频隔膜计量泵。
本实用新型中输送泵采用变频隔膜计量泵，经计算后根据系统所需喷入特定浓度脱硝剂溶液的量来量身选取计量泵的流量，并且采用变频控制，让该泵连接并响应来自机组的控制信号，通过变频自动调节泵出口脱硝剂流量，对NOx水平、锅炉负荷、燃料或燃烧方式的变化做出响应。
作为优选，所述制备储存一体罐的制备区域和储存区域内均设置有液位测量装置以及温度测量装置；所述制备区域内还设置有压力测量装置、呼吸阻火器以及安全阀。制备区域和储存区域的上部通过管道联通以达到两罐之间的压力平衡。
作为优选，所述喷射单元包括喷枪；所述喷枪包括脱硝剂管路以及用于向喷射层输送喷射所需的雾化介质的压缩空气管路；所述喷枪采用小流量喷枪，调节范围为100L/h。
本实用新型中储存区域内存储的配制稀释好的特定浓度的脱硝剂溶液，将经变频隔膜计量泵输送到喷射层，喷枪喷射所需的雾化介质采用压缩空气，喷射层的压缩空气管路和脱硝剂管路均设有压力测量，各个喷枪均有两路进介质，一路进脱硝剂溶液，一路进压缩空气，双流体在喷枪内混合后经喷枪雾化到达70um以下，喷入锅炉炉膛出口与换热器之间。
本实用新型中的脱硝剂的计量控制可由其前端的变频隔膜计量泵来完成。因此本实用新型与传荣工艺喷射单元相比，本实用新型中喷射区域不需要设置各种远传的计量仪表，不需要设置单独的计量模块，降低了设备成本。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：
（1）与传统工艺比，本实用新型工艺系统在能够保证脱硝系统性能保证的前提下简化并缩短了工艺流程，减少了自动控制阀门及仪表的设置，将会减少脱硝系统的设备购置投资成本。
（2）与传统工艺比，本实用新型各系统设备可以集中做成撬块（制备储存及输送一体系统和喷射单元各一个撬块），在工厂直接撬装完整后发货至工程现场直接安装即可，减少了现场制做安装的成本。同时占地面积小，布置上可以根据现场实际情况灵活调整。
（1）与传统工艺比，本实用新型针对所需脱硝剂耗量少的微小型锅炉而量身设计，在控制上更为灵活，性能上更有保障。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例中SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统的结构示意图。
图2为本实施例中SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统中喷射单元的结构示意图。
1、制备储存一体罐；11、制备区域；12、储存区域；
2、输送泵。
实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1和图2所示，本实施例为一种SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统，包括制备储存及输送一体单元，以及喷射单元；所述制备储存及输送一体单元包括：
制备储存一体罐1，包括用于制备特定浓度的脱硝剂溶液的制备区域11，以及用于接收并储存所述制备区域1内制备得到的脱硝剂溶液的储存区域12；
稀释水注入机构，用于向所述制备区域11内注入稀释水；
脱硝剂注入机构，用于向所述制备区域11内注入脱硝剂；
输送机构，用于将所述储存区域2内的脱硝剂溶液输送至所述喷射单元。
本实施例主要由1套制备储存及输送一体单元和1套喷射单元组成，其中制备储存及输送一体单元内具有制备储存一体罐内的制备区域11进行溶解稀释配置为能满足直接喷入的特定浓度的脱硝剂溶液，配置好的脱硝剂溶液再进入储存区域2内进行储存，与传统工艺比省去了在线稀释系统及其配套设施。
在一实施例中，所述制备储存一体罐1分隔为上部区域和下部区域，所述上部区域和下部区域之间具有连通管道以及阀门，所述上部区域形成所述制备区域11，所述下部区域形成所述储存区域12。
本实施例中备储存一体罐由上下两部分组成，上部为制备区域11，内部设有搅拌器3，下部为储存区域12。
首先，脱硝剂在制备区域11内进行溶解稀释配置为能满足直接喷入的特定浓度，然后，开启制备区域11至储存区域12管道上的阀门（可以采用自动阀），使稀释到特定浓度的脱硝剂溶液自流至储存区域12，储存于储存区域12的脱硝剂溶液最后经输送泵输送至喷射单元进行喷射。
本实施例中制备区域11和储存区域12之间仅由一段管道+一个阀门替代传统工艺中的脱硝剂溶解泵及其附属管道阀门等配套设施，结构简单，降低了设备成本。
在一实施例中，所述稀释水注入机构包括与所述制备储存一体罐1连接的稀释水注入管路。
在一实施例中，所述稀释水注入机构还包括设置于所述稀释水注入管路上的手动阀和/或自动阀。
在一实施例中，所述脱硝剂注入机构包括与所述制备储存一体罐1连接的脱硝剂注入管路或脱硝剂投料斗。
在一实施例中，所述脱硝剂注入机构还包括设置于所述脱硝剂注入管路或脱硝剂投料斗上的手动阀和/或自动阀，以及流量测量装置。
本实施例中输送机构的结构形式有多种，可以采用现有多种形式，在一实施例中，所述输送机构包括输送泵。
在一实施例中，所述输送泵2采用变频隔膜计量泵。
本实施例中输送泵采用变频隔膜计量泵，经计算后根据系统所需喷入特定浓度脱硝剂溶液的量来量身选取计量泵的流量，并且采用变频控制，让该泵连接并响应来自机组的控制信号，通过变频自动调节泵出口脱硝剂流量，对NOx水平、锅炉负荷、燃料或燃烧方式的变化做出响应。
在一实施例中，所述制备储存一体罐1的制备区域11和储存区域12内均设置有液位测量装置以及温度测量装置；所述制备区域11内还设置有压力测量装置、呼吸阻火器以及安全阀。制备区域11和储存区域12的上部通过管道联通以达到两罐之间的压力平衡。
在一实施例中，所述喷射单元包括喷枪；所述喷枪包括脱硝剂管路以及用于向喷射层输送喷射所需的雾化介质的压缩空气管路；所述喷枪采用小流量喷枪，调节范围为100L/h。
本实施例中储存区域12内存储的配制稀释好的特定浓度的脱硝剂溶液，将经变频隔膜计量泵输送到喷射层，喷枪喷射所需的雾化介质采用压缩空气，喷射层的压缩空气管路和脱硝剂管路均设有压力测量，各个喷枪均有两路进介质，一路进脱硝剂溶液，一路进压缩空气，双流体在喷枪内混合后经喷枪雾化到达70um以下，喷入锅炉炉膛出口与换热器之间。
本实施例中的脱硝剂的计量控制可由其前端的变频隔膜计量泵来完成。因此本实施例与传荣工艺喷射单元相比，本实施例中喷射区域不需要设置各种远传的计量仪表，不需要设置单独的计量模块，降低了设备成本。
以某某市某项目启动锅炉脱硝项目为例，锅炉100%负荷时烟气量约28000 Nm3/h，烟气温度320℃。锅炉50%负荷时烟气量约14000 Nm3/h，烟气温度250℃。SCR脱硝系统要求确保在锅炉50~100%工况、处理100%烟气量、 SCR入口NOx含量在30mg/Nm3（标态、干基、3.5%O2）时，脱硝效率不低于50％，且出口NOx含量不超过15mg/Nm3（标态、干基、3.5%O2），NH3逃逸量小于3ppm，SO2/SO3转换率小于1%。采用25%浓度氨水为还原剂。经核算，该项目SCR脱硝系统所需消耗25%浓度氨水的量约为0.8Kg/h。采用图1、图2系统处理。
系统主要装置特征：
（1）制备储存一体罐1：直径Ø1000mm，直段长度1500mm 。搅拌配料+储存一体，配料和贮存分上下两层，中间用隔板隔开。
（2）输送泵：变频计量泵，流量50L/h，泵压力是10bar（100米）。
（3）氨水喷枪：氨水流量为20L/h,喷枪射流型式为扇形110°（穿透不超过1.5米），
出口液滴粒径<60μm。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统，其特征在于，包括制备储存及输送一体单元，以及喷射单元；所述制备储存及输送一体单元包括：
制备储存一体罐，包括用于制备特定浓度的脱硝剂溶液的制备区域，以及用于接收并储存所述制备区域内制备得到的脱硝剂溶液的储存区域；
稀释水注入机构，用于向所述制备区域内注入稀释水；
脱硝剂注入机构，用于向所述制备区域内注入脱硝剂；
输送机构，用于将所述储存区域内的脱硝剂溶液输送至所述喷射单元。
2.根据权利要求1所述的SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统，其特征在于，所述制备储存一体罐分隔为上部区域和下部区域，所述上部区域和下部区域之间具有连通管道以及阀门，所述上部区域形成所述制备区域，所述下部区域形成所述储存区域。
3.根据权利要求2所述的SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统，其特征在于，所述稀释水注入机构包括与所述制备储存一体罐连接的稀释水注入管路。
4.根据权利要求3所述的SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统，其特征在于，所述稀释水注入机构还包括设置于所述稀释水注入管路上的手动阀和/或自动阀。
5.根据权利要求2所述的SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统，其特征在于，所述脱硝剂注入机构包括与所述制备储存一体罐连接的脱硝剂注入管路或脱硝剂投料斗。
6.根据权利要求5所述的SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统，其特征在于，所述脱硝剂注入机构还包括设置于所述脱硝剂注入管路或脱硝剂投料斗上的手动阀和/或自动阀，以及流量测量装置。
7.根据权利要求1所述的SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统，其特征在于，所述输送机构包括输送泵。
8.根据权利要求7所述的SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统，其特征在于，所述输送泵采用变频隔膜计量泵。
9.根据权利要求1所述的SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统，其特征在于，所述制备储存一体罐的制备区域和储存区域内均设置有液位测量装置以及温度测量装置；所述制备区域内还设置有压力测量装置、呼吸阻火器以及安全阀。
10.根据权利要求1所述的SNCR及SCR脱硝的附属脱硝剂系统，其特征在于，所述喷射单元包括喷枪；所述喷枪包括脱硝剂管路以及用于向喷射层输送喷射所需的雾化介质的压缩空气管路；所述喷枪采用小流量喷枪，调节范围为100L/h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |